Генетично модифікована продовольча сировина і харчові продукти, вироблені з її використанням - Пономарьов П.Х.

Виникнення і розвиток бІотеннопогії та генної інженерії. трансгенні організти і продукти

 

 

 

Основоположником учення про спадковість вважається ав­стрійський природознавець Грегор Іоган Мендель (1822— 1884), який використав статистичні методи для аналізу ре­зультатів гібридизації сортів гороху і в 1865 році відкрив мо­жливість спадковості різних властивостей і ознак організму. Данський біолог Вільгельм Людвіг Іогансен (1857—1927) ввів терміни: «ген», «генотип» і «фенотип».

Ген (від гр. genos — рід, походження) (спадковий фактор), одиниця спадковості матеріалі. Генотип — це сукупність усіх генів організму. Фенотип (гр. рпаїш) — являю + тип) — суку­пність усіх ознак і властивостей організму, які сформувалися в процесі його індивідуального розвитку. Фенотип визначається взаємодією генотипа (спадкової основи організму) з умовами середовища, в якому відбувається його розвиток.

Розвиток молекулярної генетики привів до розкриття хімі­чної природи генетичного матеріалу і уявлення про ген, як про частини молекули ДНК із специфічним набором нуклеотидів, у лінійній послідовності яких закодована генетична інформа­ція — код. Генетичний код — це єдина система «запису» спа­дкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот у вигляді послідовності нуклеотидів. Одиниця коду генетичного — ко-дон. 61 кодон з 64 кодують певні амінокислоти, а 3 так званого стан-кодона визначають закінчення синтезу поліпептидного ланцюга.

Кожний ген відповідає за синтез певного білка, фермента або ін. Контролюючи їх утворення, ген керує всіма хімічними реакціями організму і визначає таким чином його ознаки. Уні­кальна властивість генів — поєднання їх високої стійкості (не­змінної в ряді поколінь) з властивістю до спадкових змін — мутацій, які є джерелом генетичної мінливості організмів і ос­новою для дії природного відбору.

Генетика як наука зародилася ще у XIX столітті. Генетика (від грец. genesis — походження) — наука про закони спадко­вості та мінливості організмів і методи управління ними. Ос­нови генетики закладені Г. I. Менделем, який відкрив закони дискретної спадковості (1865), і школою Т. X. Моргана, який обгрунтував хромосомну теорію спадковості (1910-і роки). Ге­нетика охоплює низку галузей. Основні розділи генетики за­лежно від об'єктів дослідження: генетика мікроорганізмів, ро­слин, тварин і людини. Спадковість і мінливість ґрунтується на спадкоємності, видозмінності складних внутрішньоклітин­них структур.

Свого бурхливого розвитку генетика набула, починаючи з 1953 року, завдяки відкриттям Френсіса Кріка (Великобрита­нія) і Джеймса Уотсона (США), які показали, що біологічна функція ДНК — відтворення, копіювання і передавання спад­кової інформації — обумовлена її просторовою будовою і хі­мічним складом.

Виникнення генної інженерії, як нового напряму біотехно-логії, відносять до 1970—1972 рр., коли з'явилися нові розро­бки з виділення генів, їх хімічного синтезу, введення їх у живі клітини і геном клітин.

Перші практичні результати генної інженерії з'явилися у 1982—1983 рр. У цей час вчені бельгійського Гентського державного університету разом з вченими Кельнського Ін­ституту рослинництва ім. М. Планка (Німеччина) та вчени­ми Вашингтонського університету створили перші транс-генні рослини.

З 1986 по 1988 рр. у 45 країнах проведено більше 25 тис. польових випробувань (72 \% з них у США і Канаді), знайдено 66 різних сортів і гібридів генномодифікованих рослин. До початку 1998 року у світі було зареєстровано близько 100 ви­дів трансгенних рослин, в тому числі в США — 34, в Кана­ді — 30, в Японії — 20, в країнах Європейського Союзу — 9.

У 1994 році у США були зареєстровані трансгенні томати, придатні для споживання, а у 1999 році було отримано більше 120 видів трансгенних рослин.

Біотехнологія сьогодні досягла великих успіхів: виведено нові сорти зернобобових, овочів, фруктів, які стійкі до дії мік­роорганізмів, шкідників і володіють високими споживними властивостями та бездоганною якістю. Одним із складників сучасної біотехнології є генна інженерія.

В окремих джерелах наведені різні визначення терміну «генна інженерія».

«Генна інженерія — практика цілеспрямованих змін гене­тичних програм статевих клітин з метою надання початковим формам організмів нових властивостей або створення принци­пово нових форм організмів. Основний метод генної інженерії полягає у вилученні з клітин організму гена або групи генів, з'єднання їх з певними молекулами нуклеїнових кислот і впровадження отриманих гібридних молекул у клітини іншого організму». (Короткий словник термінів і понять в роботі: Лавров И. Е. Генетически модифицированные продукты. — М.: АСТ; СПб: Сова, 2007. — 156 с.).

«Генна інженерія — конструювання іігуііхо функціонально активних генетичних структур (рекомбінантних гібридних ДНК)» або «створення штучних генетичних програм» (Визна­чення академіка А. А.Баєва, наведене в роботі Донченко Л. В., Надикта В. Д. Безопасность пищевой продукции: Учебник. 2-е изд. — М.: Де Ли принт. — 2005. — 539 с.).

«Генна інженерія — управління генетичною основою ор­ганізмів за допомогою введення або видалення специфічних генів з використанням технічної сучасної молекулярної технології» Інтернет (www.nbiap.Vt.edu).

«Генетично інженерна діяльність — практична сфера дія­льності, пов' язана із створенням, випробуванням та впрова­дженням ГМО в обіг» (Стаття 1. Терміни та визначення Закону України «Про державну систему біобезпеки при створенні, ви­пробуванні, транспортуванні та використанні генетично модифі­кованих організмів», № 1103Л^. м. Київ 31 травня 2007 року).

«Генетична інженерія (генна інженерія) — розділ молеку­лярної біології, пов' язаний з цілеспрямованим конструюван­ням нових, що не існують в природі, сполучень генів за допо­могою генетичних і біохімічних методів. Вона основана на вилученні із клітин організму гена або групи генів, сполученні їх з відповідними молекулами нуклеїнових кислот і введенні отри­маних гібридних молекул у клітини іншого організму» (Советс­кий энциклопедический словарь / Гл. редактор А. М. Прохо­ров. — 4-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1988. — 1600 с.).

Наводяться також різні визначення терміну «Генетично модифікований організм (ГМО)».

«Генетично модифікований організм (ГМО) — організм або декілька організмів чи безклітинне, одноклітинне або ба­гатоклітинне утворення, здатне до відтворення або передачі успадкованого генетичного матеріалу, відмінні від природних організмів, отримані з використанням методів генної інженерії і містять генно-інженерний матеріал, в тому числі гени, їх фрагменти або комбінації генів» (Короткий словник термінів і понять в роботі И.Е.Лаврова. Генетически модифицированные продукты. — М.: АСТ, СПб.: Сова, 2007. — 156с).

«Генетично модифікований організм, живий змінений ор­ганізм (ГМО) — будь-який організм, у якому генетичний ма­теріал був змінений за допомогою штучних прийомів перено­су генів, які не відбуваються у природних умовах, а саме:

рекомбінантними методами, які передбачають форму­вання нових комбінацій генетичного матеріалу шляхом вне­сення молекул нуклеїнової кислоти (вироблених у будь-який спосіб ззовні організму) у будь-який вірус, бактеріальний пла-змід або іншу векторну систему та їх включення до організму господаря, в якому вони зазвичай не зустрічаються, однак зда­тні на тривале розмноження;

методами, які передбачають безпосереднє введення в організм спадкового матеріалу, підготовленого ззовні організ­му, включаючи мікроін'єкції та мікроінкапсуляції;

злиття клітин (у тому числі злиття протоплазми) мето­дами гібридизації, коли живі клітини з новими комбінаціями генетичного матеріалу формуються шляхом злиття двох або більше клітин у спосіб, який не реалізується за природних об­ставин» (Стаття 1. Терміни та визначення Закону України «Про державну систему біобезпеки при створенні, випробу­ванні, транспортуванні та використанні генетично модифіко­ваних організмів», № 1103-У, м. Київ 31 травня 2007 р.).

У різних публікаціях, підручниках, навчальних посібниках, книгах використовують декілька термінів щодо генетично мо­дифікованої сировини і харчових продуктів, які розглядаються як «генетично модифіковані джерела (ГМД)» і «генетично мо­дифіковані продукти (ГМП)». На наш погляд, у цих термінах немає чіткого розмежування сировини і харчових продуктів, оскільки деяка сировина одночасно використовується як хар­човий продукт у натуральному вигляді і переробляється на інші харчові продукти. Наприклад, томати, огірки, папайя то­що. Наведемо деякі терміни з цього приводу.

«Генетично модифіковані джерела (ГМД) — сировина і харчові продукти (компоненти), що використовуються люди­ною у натуральному або переробленому вигляді, отримані з генетично модифікованих організмів або містять їх у своєму складі» (Короткий словник термінів і понять в роботі И. Е. Лав­рова. Генетически модифицированные продукты. — М.: АСТ, СПб.: Сова, 2007. — 156 с.).

«Генетично модифіковані продукти (ГМП) використову­ються людиною в їжу в натуральному або переробленому ви­гляді, отримані з генетично модифікованих організмів або міс­тять їх у своєму складі ((Короткий словник термінів і понять в роботі И. Е. Лаврова. Генетически модифицированные проду­кты. — М.: АСТ, СПб.: Сова, 2007. — 156 с.).

«Продукція, отримана з використанням ГМО — продукція, в тому числі харчові продукти та корми, технологія виробниц­тва якої передбачає використання ГМО на будь-якому етапі» (Стаття 1. Терміни та визначення Закону України «Про держа­вну систему біобезпеки при створенні, випробуванні, транспо­ртуванні та використанні генетично модифікованих організ­мів», № 1103Л^ м. Київ 31 травня 2007 р.).

 

ф        Питання для самоперевірки і контролю засвоєння знань

Хто є основоположником вчення про спадковість і коли було відкрито явище спадковості?

Визначення термінів «ген», «генотип» і «фенотип», «код генетичний».

Коли зародилась наука про генетику і завдяки чиїм відкриттям?

Коли виникла генна інженерія?

Коли і завдяки вченим яких університетів були впе­рше створені трансгенні рослини?

Скільки трансгенних рослин розроблено тепер?

Дайте визначення терміну «генна інженерія».

Дайте визначення терміну «генетично модифікова­ний організм».

Дайте визначення терміну «генетично модифіковані джерела (ГМД)».

10. Дайте визначення терміну «генетично модифікова­ний продукт (ГМП)».